(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のチャンネルの入力ラインからなる音声信号入力部と、
当該音声信号入力部からの音声信号をチャンネル毎に調整する音声調整処理部と、
前記音声調整処理部が出力したチャンネル毎の音声信号について加算を行なう音声加算手段と、
前記音声加算手段において加算された音声信号を出力するマスター出力部と、
前記音声加算手段において加算された音声信号のラウドネス測定を行なうラウドネス測定部と、
前記ラウドネス測定部から得られた現在ラウドネスレベルと目標ラウドネスレベルの差分量を前記音声調整処理部にフィードバックし、前記チャンネル毎に前記差分量を振り分けて音声調整させるラウドネス調整制御部と、
を備えたことを特徴とする番組ラウドネス自動管理システム。
【請求項２】
前記ラウドネス調整制御部は、番組の全体時間を複数に分割した時間帯毎に予め登録された演出重みレベルに基づき、前記差分量の範囲内で前記音声調整処理部に対して音声調整をさせることを特徴とする請求項１記載の番組ラウドネス自動管理システム。
【請求項３】
前記ラウドネス調整制御部は、前記各チャンネル毎に予め登録されたＣＨ重みレベルに基づき、前記差分量の範囲内で前記音声調整処理部に対して音声調整をさせることを特徴とする請求項１又は２記載の番組ラウドネス自動管理システム。
【請求項４】
前記音声調整処理部は、前記チャンネル毎に、
前記ラウドネス調整制御部から受信した振り分けられた前記差分量に基づき音量を調整するＴＲＩＭ部と、
前記ラウドネス調整制御部から受信した振り分けられた前記差分量に基づき音質を調整するＦＩＬＴＥＲ部と、
を具備することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の番組ラウドネス自動管理システム。
【請求項５】
前記音声加算手段と前記ラウドネス測定部との間に、番組のＣＭ中に前記ラウドネス測定部へ入力する音声を遮断し、ラウドネス測定の対象外とするＣＭタリー制御部を設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の番組ラウドネス自動管理システム。
【請求項６】
複数のチャンネルから入力された複数の音声信号をチャンネル毎に調整する音声調整処理と、
前記音声調整処理を経たチャンネル毎の音声信号について加算を行なう音声加算処理と、
前記音声加算処理において加算された音声信号を出力するマスター出力処理と、
前記音声加算処理において加算された音声信号のラウドネス測定を行なうラウドネス測定処理と、
前記ラウドネス測定処理から得られた現在ラウドネスレベルと目標ラウドネスレベルの差分量をフィードバックし、前記チャンネル毎に前記差分量を振り分けて音声調整させるラウドネス調整制御処理と、
を含むことを特徴とする番組ラウドネス自動管理方法。
【請求項７】
前記ラウドネス調整制御処理は、番組の全体時間を複数に分割した時間帯毎に予め登録された演出重みレベルに基づき、前記差分量の範囲内で音声調整をさせることを特徴とする請求項６記載の番組ラウドネス自動管理方法。
【請求項８】
前記ラウドネス調整制御処理は、前記各チャンネル毎に予め登録されたＣＨ重みレベルに基づき、前記差分量の範囲内で音声調整をさせることを特徴とする請求項６又は７記載の番組ラウドネス自動管理方法。
【請求項９】
前記音声調整処理は、音量又は音質を調整することにより行うことを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項記載の番組ラウドネス自動管理方法。
【請求項１０】
番組のＣＭ期間中は、ラウドネス測定の対象外とすることを特徴とする請求項６乃至９のいずれか１項記載の番組ラウドネス自動管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テレビ、ラジオ等の番組におけるラウドネス（loudness:人の感じる音の大きさ）を自動管理するためのシステム及びその自動管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、テレビ、ラジオ等において、チャンネルを変えると音量が変化したり、ＣＭになると大音量になったりする場合があり、視聴者の快適な視聴を妨害することがあった。
【０００３】
近年、アナログ放送から地上波デジタル放送に移行し、一般家庭においても、放送チャンネルや番組間による音量差や番組とＣＭ間での音量差が一段と明白になっている。
【０００４】
また、従来のテレビ、ラジオ等の番組やＣＭの音量管理は、物理的な電圧レベルを測定するＶＵメータを用いて行なわれていたが、ＶＵメータを用いた管理では、同じ電圧レベルでも実際に人が感じ取る音の大きさが異なるということが多々あった。
【０００５】
このような状況の下、近年、テレビ放送等の音声について、人間の感覚により近いラウドネスを用いて音量管理することが行なわれている。また、２０１１年３月に、ＡＲＩＢ  ＴＲ−Ｂ３２が策定され、番組全体の音の大きさを一つの値で示す平均ラウドネス値を規定し、その値が番組間で一定となるように運用することが求められている（非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】「デジタルテレビ放送番組におけるラウドネス運用規定」ＡＲＩＢ  ＴＲ−Ｂ３２  １．０版  社団法人電波産業会  第７頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記運用においては、番組やＣＭ全時間の平均ラウドネス値を規定範囲にすることが求められている。ラウドネスレベルの調整は、これまでミキサー操作者が出力メータを監視しながら、手動で音量調整を行っていた。
【０００８】
この際、ラウドネスメータの指示を目視で確認を行い、番組の残時間を考慮しつつ、急激な音量変化を与えないように規定範囲に収める必要があった。また、一つの番組内でも番組演出を考慮して、番組冒頭や終盤等のように音量感を持たせたい局面や、アナウンサーの喋る音声のように音量変化を与えたくない素材等も考慮に入れることも必要であった。
【０００９】
収録番組やＣＭは録音した素材でリミックスすることで修正も行えるが、生放送番組においては、番組終了後に平均ラウドネス値が規定範囲に収まっていなかった場合にやり直しが効かないため、精度の高い調整操作がリアルタイムに求められていた。
【００１０】
本発明は、所望の演出効果を行ないつつ、番組内で平均ラウドネス値を規定範囲に高精度に制御できる番組ラウドネス自動管理システム及びその自動管理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述の目的を達成するため、本発明の番組ラウドネス自動管理システムは、複数のチャンネルの入力ラインからなる音声信号入力部と、当該音声信号入力部からの音声信号をチャンネル毎に調整する音声調整処理部と、前記音声調整処理部が出力したチャンネル毎の音声信号について加算を行なう音声加算手段と、前記音声加算手段において加算された音声信号を出力するマスター出力部と、前記音声加算手段において加算された音声信号のラウドネス測定を行なうラウドネス測定部と、前記ラウドネス測定部から得られた現在ラウドネスレベルと目標ラウドネスレベルの差分量を前記音声調整処理部にフィードバックし、前記チャンネル毎前記差分量を振り分けて音声調整させるラウドネス調整制御部と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の番組ラウドネス自動管理方法は、複数のチャンネルから入力された複数の音声信号を音声加算して加算後の音声の現在ラウドネスレベルを測定し、目標ラウドネスレベルとの差分量を算出して前記差分量を前記複数のチャンネルに振り分けてフィードバックし、各チャンネル毎に音声調整を行なうことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、所望の演出効果を行ないつつ、番組内で平均ラウドネス値を規定範囲に高精度に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態の番組ラウドネス自動管理システムを示す構成図である。
【図２】図１に示す番組管理データ入力部で入力される番組管理データの一例である。
【図３】図１に示すラウドネス調整制御部の構成図である。
【図４】音量調整による補正方法を説明するグラフである。
【図５】音質調整による補正方法（ＣＨ補正レベル＋２．５）を説明するグラフである。
【図６】音質調整による補正方法（ＣＨ補正レベル＋５）を説明するグラフである。
【図７】音質調整による補正方法（ＣＨ補正レベル&#8722;５）を説明するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。
（構成）
図１は、本発明の一実施形態に係る番組ラウドネス自動管理システムを示す構成図である。
【００１６】
この番組ラウドネス自動管理システム１は、ＣＨ１〜ＣＨ４の４つの入力ラインからなる音声信号入力部２と、音声信号入力部２からの音声信号をチャンネル毎に調整する音声調整処理部３と、これらの音声信号に対して音声加算を行なうＭＩＸ  ＢＵＳ部４と、マスター出力部５とを備えている。
【００１７】
音声調整処理部３は、チャンネル毎に、それぞれ、音量を調整するＴＲＩＭ部３１と、音質を調整するＦＩＬＴＥＲ部３２とを具備している。
【００１８】
また、番組ラウドネス自動管理システム１は、ＭＩＸ  ＢＵＳ部４とマスター出力部５との間に、ラウドネスメータによって音声測定を行なうラウドネス測定部６と、ＣＭ中にスイッチ（ＳＷ）をＯＦＦにしてラウドネス測定の対象外とする機能を有するＣＭタリー制御部７と、番組に関する各種データを入力する番組管理データ入力部８と、番組の進行時間を管理するタイマー部９と、ラウドネスの調整制御を行なうラウドネス調整制御部１０とを備えている。以下、これらの構成要素について詳しく説明する。
【００１９】
（ラウドネス測定部６）
ラウドネス測定部６は、ＭＩＸ  ＢＵＳ部４により音声加算された音声信号について、ラウドネスメータでラウドネスレベルを測定するようになっている。ラウドネスレベルの測定は、一定周期で行なわれ、番組終了まで順次、測定値を積算していき、リアルタイムで平均ラウドネス値が算出される。例えば、ラウドネスレベルの測定を１分毎に行い、１分から番組終了の６０分まで行なうことができる。また、ＣＭ中はラウドネス値の計測対象外とし、ＣＭ時間を除いて平均値が算出される。ラウドネス値の単位はＬＫＦＳ（Loudness K-weighting Full Scale）であり、目標ラウドネスレベルは、例えば、−２４ＬＫＦＳとされるが、その他の値でも良い。ラウドネス測定部６で測定された現在ラウドネスレベルは、ラウドネス調整制御部１０へ送信されるようになっている。
【００２０】
（番組管理データ入力部８）
この番組ラウドネス自動管理システム１においては、番組における各チャンネル毎に、番組内の各時間帯においてどのような演出をなすのかを番組管理データ入力部８を用いて予め入力により設定しておく。例えば、番組のスタートとエンドについては音量感を出すような演出を行なうことができる。また、ＭＣ（マイク）のように音量感に変化を与えたくない入力チャンネルやＢＧ（バックグラウンド）のように音量感を変化させても良い入力チャンネルのように、各入力チャンネルの性質を考慮して、チャンネル毎に演出を行なうことができる。
【００２１】
図２に、番組管理データ入力部８にて入力される番組管理データの一例を示す。本例では、目標ラウドネスレベル、番組全体時間、ＣＨ重みレベル、演出重みレベルが設定される。目標ラウドネスレベルは、−２４ＬＫＦＳに設定する。また、番組全体時間を６分とし、１分毎に演出重みレベルを設定する。演出重みレベルは、１〜６分の全時間帯の合計で１になるように設定する。また、ＣＨ１をＢＧＭ入力、ＣＨ２をＶＴＲ入力、ＣＨ３を中継入力、ＣＨ４をＭＩＣ入力とし、各時間帯毎に、ＣＨ１〜ＣＨ４の合計が１となるようにＣＨ重みレベルを設定する。なお、番組管理データ表において、空欄は音声入力がなく、ＣＨ重みレベルが０であることを示している。
【００２２】
（タイマー部９）
番組管理データ入力部８において入力された番組全体時間に基づいて、タイマー部９は、番組の進行時間を管理し、番組残時間をラウドネス調整制御部１０へ送信するようになっている。
【００２３】
（ラウドネス調整制御部１０）
図３に、ラウドネス調整制御部１０の具体的な構成を示す。
ラウドネス調整制御部１０は、受信部１１、番組管理データ登録部１２、時間管理部１３、演算部１４、制御部１５、及びタリー制御部１６を備えている。
【００２４】
受信部１１は、ラウドネス測定部６から現在ラウドネスレベルを受信するようになっている。番組管理データ登録部１２は、番組管理データ入力部８で入力された目標ラウドネスレベル（目標ラウドネス値）、ＣＨ重みレベル、演出重みレベルの各データを登録するようになっている。時間管理部１３は、タイマー部９から送信される番組残時間情報を管理するようになっている。
【００２５】
演算部１４は、番組管理データ登録部１２からの目標ラウドネスレベル、ＣＨ重みレベル、演出重みレベルの各データ、時間管理部１３からの残時間データに基づいて、後述する演算を行ない、調整（すなわち補正）すべき量を決定するようになっている。また、制御部１５は、演算部１４での演算結果に基づき、音声調整処理部３の音量又は音質を調整するようになっている。さらに、タリー制御部１６は、番組管理データ登録部１２に登録されたデータに基づき、ＣＭ期間中にＣＭタリー制御部７に対して、ＭＩＸ  ＢＵＳ部４とラウドネス測定部６との間に設けられたスイッチをＯＦＦにする指令を発するようになっている。
【００２６】
（ＣＭタリー制御部７）
放送番組におけるＣＭ中の音声に、放送していないスタジオ内の音声が含まれることがあるが、この音声を平均ラウドネスレベル測定に含めることは望ましくない。このため、本システムでは、ＣＭタリー制御部７を設けて、ＣＭ中はラウドネス測定部６へ入力する音声についてスイッチ（ＳＷ）をＯＦＦにすることで自動的にラウドネス測定の対象外とするようになっている。スイッチ（ＳＷ）の開閉制御は、ラウドネス調整制御部１０のタリー制御部１６からの開閉信号に基づいて行われる。
【００２７】
（作用）
次に、図１〜図３に基づいて、本実施形態の番組ラウドネス自動管理システム１の作用（主に音声信号と制御信号の流れ）を説明する。
【００２８】
音声信号は、音声信号入力部２からチャンネル毎に入力され、音声調整処理部３を経由してＭＩＸ  ＢＵＳ部４で音声加算され、マスター出力部５に出力される。ラウドネス測定部６は、ＭＩＸ  ＢＵＳ部４により音声加算された音声信号について、ラウドネスメータでラウドネスレベルを測定する。ラウドネス調整制御部１０の受信部１１は、ラウドネス測定部６から現在のラウドネスレベルを受信し、演算部１４へと送信する。
【００２９】
演算部１４は、下記計算式（１）により、現在の番組全体補正レベルを演算する。
現在の番組全体補正レベル＝（目標ラウドネスレベル−現在のラウドネスレベル）×現在の演出重みレベル・・・・・（１）
【００３０】
例えば、図２に示した番組管理データ表を参照し、時間帯＝１分、目標ラウドネスレベル＝−２４ＬＫＦＳ、現在のラウドネスレベル＝−１４ＬＫＦＳ、現在の演出重みレベル＝０．３とすると、現在の番組全体補正レベルは、
（−２４−（−１４））×０．３＝−３となる。
【００３１】
また、演算部１４は、下記計算式（２）により、ＣＨ毎に現在のＣＨ補正レベルを演算する。
現在のＣＨ補正レベル＝
現在の番組全体補正レベル×ＣＨ重みレベル・・・・・（２）
【００３２】
例えば、図２に示した番組管理データ表を参照し、時間帯＝１分、ＣＨ＝１、ＣＨ重みレベル＝０．８とし、上記式（１）で算出した現在の番組全体補正レベル＝−３ＬＫＦＳとすると、現在のＣＨ補正レベルは、
−３×０．８  ＝  −２．４となる。
【００３３】
演算部１４は、上記式（１）及び（２）で算出された現在の番組全体補正レベル及びＣＨ毎の現在のＣＨ補正レベルを制御部１５へ伝達する。制御部１５は、現在の番組全体補正レベル及びＣＨ毎の現在のＣＨ補正レベルのデータに基づいて、音声調整処理部３のＴＲＩＭ部３１に対して音量調整の指令を発し、ＦＩＬＴＥＲ部３２に対して音質調整の指令を発する。
【００３４】
音量と音質を調整すると、ラウドネスレベルも変化する。この番組ラウドネス自動管理システム１では、ラウドネス調整制御部１０により、現在ラウドネスレベルと目標ラウドネスレベルの差分による調整制御を行うことで、番組全体の平均ラウドネス値を目標値に向かい自動調整する。
【００３５】
また、ラウドネスレベルの調整は、音量調整（ＴＲＩＭ）と音質調整（ＦＩＬＴＥＲ）を素材ごとに選択する。例えば、ボリューム感を重視するＢＧＭ等は、音質調整を行い、素材感を重視するＭＣ（マイク）等は、音量調整を行なう。このようにして、番組ラウドネス自動管理システム１では、マスター出力のラウドネスレベルを各入力素材のラウドネスレベルへとフィードバックする。以下、音量調整（ＴＲＩＭ）と音質調整（ＦＩＬＴＥＲ）についてさらに説明する。
【００３６】
（ＴＲＩＭ音声調整処理（音量調整））
音声調整処理部３のＴＲＩＭ部３１は、音量を変化させることにより入力音声信号のラウドネスレベルを調整する。音量の調整は、各ＣＨ毎に行う。ここで、図４に示すように、番組全体の調整レベルとＣＨ補正レベルとは比例関係にあるため、番組全体の調整レベルを所定の値にすべく、各ＣＨ毎のＣＨ補正レベルを設定する。このＣＨ補正レベルは、ラウドネス調整制御部１０からの上記（２）式で算出されるＣＨ補正レベルを制御量として行われる。ＴＲＩＭ部３１では音声レベル（物理レベル）を調整するため、音質変化を最小限に抑えることが可能になる。
【００３７】
（ＦＩＬＴＥＲ音声調整処理（音質調整））
音声調整処理部３のＦＩＬＴＥＲ部３２は、音質を変化させることにより入力音声信号のラウドネスレベルを調整する。
【００３８】
人間に聴こえる音量感であるラウドネスレベルには周波数特性があり、その特性は等ラウドネス曲線として知られている。人間の聴覚は、中周波数帯域の音声信号は大きく聴こえ、低周波数帯域は小さく聴こえる。ＦＩＬＴＥＲ部３２は、この等ラウドネス曲線に従い、入力音声の周波数成分毎の音量を調整（音質調整）することにより、ラウドネスレベルを調整する。
【００３９】
この音質調整は、音量調整と同様、ラウドネス調整制御部１０からの上記（２）式で算出されるＣＨ補正レベルを制御量として行われる。以下、プラス制御とマイナス制御の具体例について説明する。
【００４０】
（プラス制御）
先ず、図５に示すように、規定カーブを聴感レベルに従い、効果的にラウドネスレベルが上昇するカーブとする。補正の範囲を決定する基準レベルはＣＨ補正レベルにより上下し、ＣＨ補正レベルが０〜＋１０の範囲で０の場合はグラフの最上部とし、＋１０の場合はグラフの最下部とする。
【００４１】
図５に示すように、ＣＨ補正レベルの基準レベルを＋２．５とした場合は、基準レベルより上部の規定カーブについて周波数毎の音量を調整する。一方、基準レベルより下部の規定カーブは調整に影響しない。
【００４２】
また、図６に示すように、ＣＨ補正レベルの基準レベルを＋５とした場合には、図５のＣＨ補正レベルが＋２．５の場合と比較して補正レベルが大きいので、調整する周波数の範囲も広くなる。
【００４３】
（マイナス制御）
これに対して、マイナス制御の場合は、図７に示すように、規定カーブを聴感レベルに従い、効果的にラウドネスレベルが下降するカーブとする。ＣＨ補正レベルにより基準レベルが上下し、ＣＨ補正レベルが０〜−１０の範囲で０の場合はグラフの最下部とし、−１０の場合はグラフの最上部とする。
【００４４】
図７に示すように、ＣＨ補正レベルの基準レベルを−５とした場合は、基準レベルより下部の規定カーブについて周波数毎の音量を調整する。一方、基準レベルより上部の規定カーブは調整に影響しない。
【００４５】
このようにしてＦＩＬＴＥＲ部３２が音質調整を行なうことで、音声レベル（物理レベル）を大きく変えることなく、効果的にラウドネスレベルの調整を行なうことが可能になる。
【００４６】
（効果）
本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）ラウドネス調整制御部１０により、現在ラウドネスレベルと目標ラウドネスレベルの差分による調整制御を行うことで、番組全体の平均ラウドネス値を目標値に向かい自動調整することができる。これにより、精度の高い調整操作がリアルタイムに可能になる。
【００４７】
（２）番組管理データ入力部８を用いて音声入力チャンネル毎にそのチャンネルが使用される時間帯を予め登録することにより、調整制御時間帯を特定でき、番組終盤に調整制御が大きくなることを防止することができる。
【００４８】
（３）タイマー部９により、番組の残り時間を考慮して調整制御することにより、急激な音量変化を防ぎ、自然な音量感を演出することが出来る。
【００４９】
（４）番組の時間帯ごとに演出レベルを登録して調整制御を行うことで、番組内のラウドネス管理に演出効果を持たせることができる。
【００５０】
（５）チャンネル毎にラウドネス制御レベルの重みを変えることで、音声素材ごとのラウドネス調整制御管理を行うことができる。
【００５１】
（６）チャンネル毎に調整制御することにより、マスター出力（番組全体音声）の音量変化が大きくなることを防止することができる。
【００５２】
（７）以上により、番組に違和感を与えず演出効果を損なわずに、ラウドネスの自動管理が行なえるようになり、調整作業の負担を軽減することができる。
【００５３】
（８）ＣＭタリー制御部７により、ＣＭ中にラウドネス測定部６へ入力する音声を遮断して無音へ自動的に切り替えることができる。これにより、ＣＭ中に手動でラウドネスメータへの入力音声を切り替える操作が必要なくなり、操作者の負担を軽減することが可能になる。
【００５４】
（他の実施形態）
（１）上記実施形態では、音声入力部２におけるチャンネル数を４としたが、任意の数とすることができる。
【００５５】
（２）また、チャンネル分けせずに混合した音声全体について、ラウドネスを調整することもできる。
【００５６】
（３）上記実施形態では、ＣＭタリー制御部７を設けてＣＭ中は自動的にラウドネス測定の対象外としたが、所定の場合に、ＣＭ中であってもラウドネス測定の対象としても良い。
【００５７】
（４）以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００５８】
１…番組ラウドネス自動管理システム
２…音声信号入力部
３…音声調整処理部
４…ＭＩＸ  ＢＵＳ部（音声加算手段）
５…マスター出力部
６…ラウドネス測定部
７…ＣＭタリー制御部
８…番組管理データ入力部
９…タイマー部
１０…ラウドネス調整制御部
１１…受信部
１２…番組管理データ登録部
１３…時間管理部
１４…演算部
１５…制御部
１６…タリー制御部
３１…ＴＲＩＭ部
３２…ＦＩＬＴＥＲ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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